無(wú)掩膜光刻機(jī)采用 DMD 數(shù)字微鏡陣列進(jìn)行圖形投影曝光，當(dāng)照明光路出現(xiàn)偏差時(shí)，會(huì)出現(xiàn)曝光光斑均勻性不足的問(wèn)題。現(xiàn)象表現(xiàn)為單視場(chǎng)內(nèi)光刻膠曝光劑量不一致，同一批次樣品內(nèi)部不同區(qū)域加工線(xiàn)寬差異明顯，圖形局部出現(xiàn)過(guò)曝或曝光不足，大面積陣列圖形的尺寸一致性變差。不同品牌設(shè)備配套的光源、勻光組件性能參數(shù)存在明顯差異，部分機(jī)型原生光場(chǎng)均勻度指標(biāo)偏低，在大視場(chǎng)曝光場(chǎng)景下缺陷會(huì)被進(jìn)一步放大。

成因主要包含三方面，一是光源本身輸出光強(qiáng)呈高斯分布，中心光強(qiáng)高、邊緣偏弱，缺少有效的勻光整形；二是光學(xué)積分棒、微透鏡陣列等勻光器件出現(xiàn)偏移、積灰，破壞柯勒照明條件；三是 DMD 器件安裝姿態(tài)偏移，微鏡陣列受光不一致，像素區(qū)域能量分布失衡。

改善方案：定期檢查并清潔光路內(nèi)部光學(xué)元件，校準(zhǔn)光源耦合位置；選用適配的勻光整形組件，將高斯光轉(zhuǎn)換為平頂光；開(kāi)展全視場(chǎng)光強(qiáng)標(biāo)定，在軟件層面增加曝光劑量補(bǔ)償算法，針對(duì)光強(qiáng)弱區(qū)提升曝光時(shí)長(zhǎng)；優(yōu)先選擇光場(chǎng)均勻度指標(biāo)更高的設(shè)備型號(hào)，降低大面積加工時(shí)的線(xiàn)寬波動(dòng)。